[发明专利]陶瓷釉的添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及包含羧甲基纤维素和至少另一种陶瓷釉添加剂的压出粒料用于制备陶瓷釉浆的用途。

这样得到的釉浆可应用于生胚或烧制的陶瓷体，如工艺品、餐具、瓷砖、屋面瓦、砖块、重粘土产品和卫生洁具。

背景技术

大部分传统陶瓷制品，如瓷砖和卫生洁具，是由为物体提供形状和机械特性的陶瓷体制成的；所述陶瓷体上一般会有一些孔隙且美感较差。

所述陶瓷体被界定为“生胚”或者“烧制”的，一般涂覆有被称为陶瓷釉的陶瓷层；陶瓷釉经烧制而烧结，烧制方式为获得适当的表面美感，同时成为防止液体渗漏的屏障；实际上，烧制后陶瓷釉通常变得无孔且一般能够耐受磨损及化学试剂侵蚀。

釉料主要被施涂于陶瓷体的表面，分布／悬浮于适宜载剂中，所述载剂通常是水，或者在某些特殊应用中可通过将干燥混合物干撒在陶瓷体的表面上。传统的液态陶瓷釉是多种粉末状矿物和金属氧化物的悬浮液，其可通过以下方式将釉料涂抹在陶瓷上：将陶瓷件直接浸入釉料中、将釉料浇注在陶瓷件上、使用喷枪或类似工具将釉料喷涂在陶瓷件上、使用刷子、或使用能达到所需效果的任何工具。

液态陶瓷釉，也称作陶瓷釉浆，一般包含充分分散在水中的以下成分：用于形成玻璃的二氧化硅，也呈玻璃料(预烧制的玻璃质组分)的形式；金属氧化物的混合物，通常以经预处理的天然产生矿物质的形式，如作为助熔剂并且使釉料在特定温度融化的碱土金属氧化物；氧化铝，用于使釉料变硬并防止其从器件上流失；陶瓷色料，如过渡金属的氧化物或碳酸盐。

由于上述组分的大多数都是重组分且为了在烧制前后形成适当的涂层，有必要在液体陶瓷釉中加入一些特定添加剂。这些添加剂通常本身是有机物，单独或以组合物的形式添加至釉料以赋予其应用过程所需的特定特性。它们不直接参加玻璃化过程，但能够将特定特性赋予釉浆以有益于后续施涂在陶瓷体上或赋予以供后续处理的成形玻璃。

这些陶瓷釉料添加剂为本领域熟知且可在文献中获得进一步信息，例如Fortuna D.的“卫生洁具”，Gruppo Editoriale Faenza Editrice,第61-64页(2000)和Stefanov S.和Batscharow S.的“陶瓷釉”，Bauverlag GmbH(1989)。

最常见的陶瓷釉添加剂是：悬浮剂，如水溶胀性粘土；增稠剂，如羧甲基纤维素、藻酸盐、天然树胶及丙烯酸(共)聚合物；防腐剂、生物杀灭剂、消泡剂、分散剂(流化剂)，如中／低分子量丙烯酸(共)聚合物；粘合剂；抗絮凝剂；平整剂和增塑剂。

许多这类添加剂均以粉末的形式加入釉浆中。就性质而言，粉末有很大表面积，易受潮湿和／或细菌生长的影响。

加工期间对这些粉末的操作及粉尘的形成会产生制造商和消费者必须解决的环境和健康问题。

此外，粉末形式的悬浮剂和增稠剂难以溶解于黏稠的釉浆中，若不搅拌足够长时间和／或使用高剪切混合器，它们会在釉浆中形成团块或聚集体。制备后，将釉浆过筛以除去残留的杂质和聚集体。如果没有彻底溶解，添加剂的团块或聚集体会明显增加过筛所需的时间。而且，流变改性剂的部分溶解会需要进行耗时的釉浆粘度修正，如不进行修正则会导致最终产品的严重上釉缺陷，如均一化问题、流挂或表面涂布不均，这些都是本领域人员所熟知的。

此外，粉状添加剂的密度及粒度通常不同，其准确定量给料和加料也是其他困难的来源。

在许多领域中常用的针对这些问题的典型解决方案是粒化所述粉状化合物或组合物。不幸的是，在粒化过程中得到的颗粒在形式和尺寸上均不同，因此必须筛分粒化材料以达到选择尺寸在某一最小值以上的颗粒的目的。而且，粒化并不能消除粉尘。实际上，这类粉尘中的一部分，即使非常小，会束缚于颗粒之间并倾向于使自己散播出去。

目前已经发现，这些添加剂的组合物以挤出粒料形式的应用能够解决上述所有难点。很容易控制这些粒料的组成和尺寸以避免危害并最优化加工、处理／运送、加载剂量等。同时，压出粒料是真正紧密的且在处理过程中不会产生粉尘，并且相比于粉末，压出粒料的溶解速率低，这会显著减少釉浆中团块的形成。

据申请人所知，文献中尚未提及通过压出两种或更多种陶瓷釉添加剂的混合物所获得的压出粒料用于制备釉浆的用。

所称“粒料”，我们指任何固态成形组合物，包括但不限于片状、珠状、薄片状、球状、条状或块状。

发明内容